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等邊三角形


EquilateralTriangle

等邊三角形是 三角形,其三條邊長度相等 a,對應於也可以稱為“正”三角形的三角形。因此,等邊三角形是 等腰三角形 的特殊情況,它不僅有兩條邊相等,而且三條邊都相等。等邊三角形也有三個相等的 60 degrees

h 等邊三角形的為

 h=asin60 degrees=1/2sqrt(3)a,
(1)

其中 a 是邊長,所以 面積

 A=1/2ah=1/4sqrt(3)a^2.
(2)
EqTriangleInscribeCirc

內切圓半徑 r外接圓半徑 R面積 A 可以直接從邊長為 an=3 邊的通用 正多邊形 公式計算得出:

r=1/2acot(pi/3)
(3)
=1/2atan(pi/6)
(4)
=1/6sqrt(3)a
(5)
R=1/2acsc(pi/3)
(6)
=1/2asec(pi/6)
(7)
=1/3sqrt(3)a
(8)
A=1/4na^2cot(pi/3)
(9)
=1/4sqrt(3)a^2.
(10)

內切圓外接圓面積

A_r=pir^2
(11)
=1/(12)pia^2
(12)
A_R=piR^2
(13)
=1/3pia^2.
(14)

中心等邊三角形包括 垂足三角形外切三角形第一 Morley 三角形內 Napoleon 三角形外 Napoleon 三角形第二 Morley 三角形Stammler 三角形第三 Morley 三角形

EquilateralTriangleEquation

給出 R=1 的等邊三角形的方程為

 max(-2y,y-xsqrt(3),y+xsqrt(3))=1.
(15)
EquilateralTriangleConst

等邊三角形的 幾何構造 包括繪製圓 OP_O 的直徑,然後構造其垂直平分線 P_3OB。在點 D 平分 OB,並將直線 P_1P_2 穿過 D 延伸。由此得到的圖形 P_1P_2P_3 就是一個等邊三角形。等邊三角形也可以從任何三角形的三個內角的 角平分線 的交點構造出來(莫雷定理)。

拿破崙定理 指出,如果在任何 三角形 上繪製三個等邊三角形(全部向內或向外繪製),並將這些三角形的中心連線起來,結果是另一個等邊三角形。

給定一個點到等邊三角形三個頂點的距離 abc,邊長 s 由下式給出

 3(a^4+b^4+c^4+s^4)=(a^2+b^2+c^2+s^2)^2
(16)

(Gardner 1977,第 56-57 頁和 63 頁)。對於 abc 都是 整數 的情況,有無數解。在這些情況下,abcs 中有一個能被 3 整除,一個能被 5 整除,一個能被 7 整除,一個能被 8 整除(Guy 1994,第 183 頁)。

從任意 三角形 開始,找到 旁心三角形。然後找到該三角形的 旁心三角形,依此類推。那麼得到的三角形會趨近於等邊三角形。唯一的 有理三角形 是等邊三角形(Conway 和 Guy 1996)。僅由等邊三角形組成的 多面體 稱為 三角面體

TriangleCircumRect

設任意 矩形 外切於等邊三角形。那麼

 X+Y=Z,
(17)

其中 XYZ 是圖中三角形的 面積 (Honsberger 1985)。

EqTriangleSquare

可以內接於 單位正方形 的最小等邊三角形(左圖)的邊長和麵積為

s=1
(18)
A=1/4sqrt(3) approx 0.4330.
(19)

可以內接的最大等邊三角形(右圖)以 15 度角定向,其邊長和麵積為

s=sec(15 degrees)=sqrt(6)-sqrt(2)
(20)
A=2sqrt(3)-3 approx 0.4641
(21)

(Madachy 1979)。

對於邊長為 a 的等邊三角形中的點,三角形線段選取 給出的平均線段長度為

l^__(Delta(a,a,a))=1/(20)(4+3ln3)a
(22)
=0.364791843300...a.
(23)

另請參閱

30-60-90 三角形銳角三角形三角面體等腰梯形四邊形費馬點側旋拉長正方雙錐二十面體等腰直角三角形等腰三角形莫雷定理八面體五角雙錐多邊形正多邊形勒洛三角形直角三角形不等邊三角形扭稜鍥形體四面體三角形三角形堆砌三角雙錐三側錐增廣三角稜柱維維亞尼定理 在 課堂中探索此主題

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參考文獻

Beyer, W. H. (Ed.). CRC 數學標準表,第 28 版 Boca Raton, FL: CRC Press, p. 121, 1987.Conway, J. H. and Guy, R. K. "唯一的有理三角形。" 在 數字之書。 New York: Springer-Verlag, pp. 201 和 228-239, 1996.Dixon, R. 數學圖形。 New York: Dover, p. 33, 1991.Fukagawa, H. and Pedoe, D. "圓和等邊三角形。" §2.1 在 日本寺廟幾何問題。 Winnipeg, Manitoba, Canada: Charles Babbage Research Foundation, pp. 23-25 和 100-102, 1989.Gardner, M. 數學嘉年華:來自《科學美國人》的謎題新輯。 New York: Vintage Books, 1977.Guy, R. K. "正方形角點的有理距離。" §D19 在 數論中的未解問題,第 2 版。 New York: Springer-Verlag, pp. 181-185, 1994.Honsberger, R. "等邊三角形。" 第 3 章 在 數學珍寶 I。 Washington, DC: Math. Assoc. Amer., 1973.Honsberger, R. 數學珍寶 III。 Washington, DC: Math. Assoc. Amer., pp. 19-21, 1985.Madachy, J. S. Madachy 的數學娛樂。 New York: Dover, pp. 115 和 129-131, 1979.

引用為

Eric W. Weisstein "等邊三角形。" 來自 網路資源。 https://mathworld.tw/EquilateralTriangle.html

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